金属脱气发表评论(0)编辑词条

　　金属脱气(metal  degasifying)

　　脱除溶解在金属中的气体的冶金过程。在有色金属及其合金铸锭或铸造时，往往需除去溶解于其中的气体，获得含气量符合用户要求的金属熔体或合金熔体。金属脱气的方法有降温法、扩散法、气泡法、沉淀法、真空法和复合法脱气。

　　降温法   利用气体在金属熔体中的溶解度随温度降低而减小的原理，通过降温来除去金属中气体的方法。例如可以用降温法脱除铜液中的氢。如图所示，1273K时氢在100g铜中的溶解度为32cm2，在1373K时就达到了13cm2，在较低的温度下浇注铜锭，有利于氢从铜液中逸出。

　　扩散法       利用金属中的气体向另一物相中扩散的原理而被脱除的方法。例如向铝合金液中吹入氯气或压入二氯化锌，氯或ZnCl2。与铝反应生成的AICl3。在熔体温度下为气态，而金属中的氢气会向A1C13。气泡内扩散，随之上浮而被除去。

　　气泡法利用惰性气体将金属中的气体携带除去的方法。例如在铜合金铸造或铝合金熔炼过程中，要除去溶解于金属液中的气体主要有氢、氮和氧，氢和氮可用气泡法除去。脱除过程是将惰性气体(氩气)吹入合金熔体中，氩气既不参予化学反应，又不溶于熔体中，而溶于金属液中的H2和N2会扩散到氩气泡内，最后随气泡上浮而被除去。此法也称气泡冶金。

　　沉淀法       使气体反应的产物以沉淀物形态除去的方法。此法常用于脱除金属中的氧，故又称沉淀脱氧法。例如铜基合金的氧是以Cu2O形态存在，原则上凡是对氧亲和势比铜大的元素都可作为铜合金的脱氧剂，常用的脱氧剂为磷。磷起还原Cu2O的作用，生成的：P2O5。因沉淀而被除去。锌也可还原Cu2O生成ZnO沉淀而被脱除。因此熔炼含锌较高的黄铜时，一般不进行专门脱氧，而是用黄铜自身的锌作脱氧剂脱氧。锂和硼也是良好的脱氧剂。

　　真空法        利用降低系统压力使金属中的气体脱除的方法。如铜在真空中熔铸时可脱去铜中的少量硫、氢等，同时还可使部分的铅、锌、砷、锑挥发而脱除。铝在真空中可以脱除其中的氢。

　　复合法脱气         在金属脱气的实践中，有时综合使用几种脱气方法，即所谓复合法脱气。例如用电解阴极铜制取铜线锭时，要脱除铜液中的SO2、氢气和氧气。脱除SO2和氢气时，首先要使铜熔体饱和氧化亚铜，此时氢和二氧化硫在铜液中的溶解度急剧下降；可向熔池内直接通入水蒸气，因而在铜液中保持一定氧含量可使铜熔体脱氢更彻底。有时为了彻底驱除二氧化硫，可向熔池内直接通入水蒸气。当熔体SO2脱除得较彻底后，开始用脱氧剂将氧化亚铜还原，并保持适当的还原终点(熔体含氧约0.05％)，以获得含氧和含氢都最低的金属熔体。为此必须严格控制还原时间，使铜液中含氧量最少，又能防止铜液二次充气(氢含量急增)，以降低氢的含量。铜液的脱气步骤与铜火法精炼相同，铜液脱气最适宜温度为：氧化阶段1423～1433K，还原阶段1393～1403K，铸锭阶段1368～1378K。